微电网可以标准化小型自持式电网

当能源部和橡树岭国家实验室研究员严旭谈到“孤岛化”或隔离电网时，她正在讨论微电网的一个根本好处 - 由可再生能源和储能设备驱动的小型系统。好处是微电网可以从较大的公用电网断开并继续在本地提供电力。

“如果微电网总是连接到主电网，重点是什么?” 徐说。“如果主电网出现问题，例如电压急剧下降，您可能需要断开连接。”

微电网不仅可以为邻近地区，医院或工业园区等本地单位提供电力，还可以在连接到主电网时提高能源效率并降低成本。研究人员预测，能源未来更像是一个市场，在这个市场中，可以使用太阳能电池板，电池组，插电式汽车和其他分布式能源的公用事业客户可以比较能源价格，转换最优惠的价格甚至将未使用的电力回售给公用事业公司公司。

然而，在感兴趣的消费者可以插入他们自己的能源岛之前，ORNL分布式能源控制和通信(DECC)实验室等设施的研究人员需要开发用于控制可靠，安全和高效微电网的工具。

为了模拟在微电网上使用能量的真实场景，DECC安装了一个功能性微电网，其总发电容量约为250千瓦(kW)，可无缝切换主电网。

该电网包括一个能量存储系统，可产生25kW的功率，并使用50kW•小时的能量来自第二用电动车电池，50kW和13.5kW太阳能系统以及两个智能逆变器作为网格接口。分布式能源仿真器。模拟在电网上消耗能量的设备的可编程负载组可以提供突然的大负载变化和逐秒的能量分布。

“微电网应经常进行自动优化，大约每隔5到10分钟，”徐说。

为了优化电网运行，微电网发电机，功率流控制器，开关和负载必须配备传感器和通信链路，以便为中央通信控制提供实时信息。

“微电网尚未广泛部署。今天，功能性微电网处于研发阶段，其通信不规范，”徐说。“我们希望标准化微电网通信和系统，使它们与主电网和彼此兼容。”

现在，ORNL的微电网项目 - “微电网集成控制的完整系统级高效和可互操作解决方案”(CSEISMIC)成立两年后，DECC的微电网测试台功能齐全，采用ORNL开发的算法，指导自动转换打开和关闭ORNL的主网格。

徐说，明年将重点关注能源管理系统(EMS)的运行。EMS将通过允许微电网组件根据需求和成本等参数波动操作来推动优化。

“例如，EMS可能会告诉PV [太阳能电池]在未来5到10分钟内根据一天中的时间和能源需求产生多少电量，”徐说。

CSEISMIC团队的长期目标是与行业合作，进行标准化网格原型的现场演示。

“一旦微电网标准化并且易于整合到主电网中，”徐说，“我们将开始在可再生能源和高能源价格高渗透的地区看到它们。

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